织物纹理检测方法及装置 技术领域
本发明涉及织物印染、自动绣花和自动裁剪在线检测技术，特别是在线检测技术中的织物纹理检测方法及装置。
背景技术
对于织物的印染、绣花和自动裁剪过程，需要采用运动控制系统进行织物图案匹配。由于在上述过程中织物存在缩水或张力变化等原因所引起的织物本身的变形，在织物图案匹配过程中产生误差，目前对于这类误差尚无有效的解决途径。江苏纺织2003年7期题为《圆网印花机对花精度检测系统的实现》的文章，文中提出了作为“圆网印花机全自动闭环对花系统”的一个子系统的精确对花系统，其独特之处在于该方法通过检测印在布面上的标记，而不是传统的位于圆网上定位标记。其具体方法为在印花布面上设置两个检测标记，并把两标记的距离固定为20mm。当电机转速在较大的范围内发生变化时，要求检测到的两标记间距离具有较高的精度，并且恒定不变，即：检测精度不随转速的变化而发生变化。需要指出地是，上述方法只能保证两个检测标记间20mm的较高精度定位，由于在实际印花过程中织物的缩水变形和张力变形不是一个简单的线性关系，因此该方法无法解决由于织物存在缩水或张力变化等原因所引起的织物本身的变形在织物图案匹配过程中产生误差的问题。荷兰Stork公司提出了一种用于圆网印花的印花导带定位自动测定系统。该系统在每个印花位置上测定和校正印花导带的速度，提高对花精度。由于待印织物因为遇湿缩水等原因存在相对印花导带的位移，因此该方法也不能从根本上解决对花不准的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种织物纹理检测方法及装置，它能克服由于织物的缩水或张力波动等原因造成的对花不准的问题，该方法可广泛适用于需要进行织物图案匹配的诸多领域，尤其对织物印花、自动绣花和自动裁剪在线检测有重要意义。
本发明的技术方案是：设计一种织物纹理检测方法，其特征是：它通过检测相对运动织物的编织纹理特征信息作为检测参数输出。
所述的编织纹理特征信息包括布纹参数；径向纱线根数；纬向纱线根数。
本发明所述装置，它至少包括织物纹理特征提取设备，用于对相对运动中需要检测的织物进行扫描，获取需要检测织物表面至少一个方向的反映织物编织基本纹理特征信息；
至少包括数据处理设备用于对上述信息提取获取的反映编织基本纹理特征的信息进行处理，获取在相对运动方向上织物每个编织基本纹理的移动量并进行记录。
所述的织物纹理特征提取设备包括线阵CCD图像传感器，面阵CCD图像传感器，线阵CMOS图像传感器，面阵CMOS图像传感器，光敏器件。
本发明所述装置以采样方式获取反映织物编织基本纹理特征信息。
织物纹理特征提取设备可以提取图像信息；织物纹理特征提取设备可以明暗条纹信息。
所述的数据处理设备对织物纹理特征提取装置获取的反映编织基本纹理特征图像的处理，按以下方法进行：将获取图像的像素灰度值按一确定方向进行累加，将累加结果依次按一维向量进行存储；对累加得到的一维向量进行滤波和二值化处理；对处理结果进行正跳变或负跳变计数，每次跳变表示一根纱线，以此作为相对运动织物的检测参数。
所述的数据处理设备可以是台式计算机、笔记本计算机；或由PDA、单片机、DSP、ARM、CPLD、FPGA构成的数据处理单元。
本发明所述装置，织物纹理特征提取设备安装在相对运动织物的上方对织物进行扫描，织物纹理特征提取设备与数据处理设备电连接，数据处理设备通过输出接口输出检测参数。
本发明的特点在于通过光电方式获取的织物编织基本纹理信息，通过对基本纹理信息的处理得到织物移动量，由于获取的织物编织基本纹理信息不受织物的缩水或张力波动等原因的影响，克服了由于织物的缩水或张力波动等原因造成的定位不准的问题。因此该方法可广泛适用于需要进行织物图案匹配的诸多领域，尤其对织物印花、自动绣花和自动裁剪在线检测有重要意义。
附图说明
附图1为本发明实施例1织物纹理检测方法及装置的基本构成框图；
附图2为本发明实施例1中平纹布样的实物图像；
附图3为本发明实施例1中平纹布样按帧累加处理的局部放大图；
附图4为本发明实施例1中平纹布样累加值经二值化处理的局部放大波形图；
附图5为本发明实施例2中斜纹布样的实物图像；
附图6为本发明实施例2中斜纹布样的累加处理的局部放大图；
附图7为本发明实施例2中斜纹布样累加值经二值化处理的局部放大波形图。
图中：1、运动织物；2、线阵CCD；3、台式计算机；4、导带。
具体实施方式
附图1为本发明织物纹理检测方法及装置的基本构成框图，其中待检测的运动织物1放置在导带4上，由对运动织物1纹理表面图像进行提取，获取运动织物表面的编织纹理信息，通常情况下是以单象素8位灰度模式输出给与其相连的台式计算机3；台式计算机3对线阵CCD2采样得到象素灰度值按帧进行累加，并对累加值进行数字滤波，去除其中的噪声信号，然后进行二值化处理，当二值化处理结果出现正跳变时，每次跳变表示一根纱线，对其进行计数，并采用脉冲方式对计数结果对应的每次正跳变进行输出。
图2是本发明实施例中平纹布样的实物图像；
图3为本发明实施例中平纹布样按帧累加处理的局部放大图。
图4为本发明实施例中平纹布样累加值经二值化处理的局部放大波形图。
附图2、3、4依次为本发明实施例中平纹布样的实物图像，数据处理设备既台式计算机3对图像提取装置线阵CCD 2得到的上述平纹布样图像象素灰度值按帧累加得到局部放大图，数据处理设备台式计算机3对上述累加值进行数字滤波，去除其中的噪声信号，然后进行二值化处理后得到的局部放大图。其中附图3的横坐标位为采样帧数，纵坐标为累加灰度值；附图4的横坐标位为采样帧数，纵坐标为二值化处理后的灰度值。
图5是本发明实施例2中斜纹布样的实物图像；
图6是本发明实施例2中斜纹布样的累加处理的局部放大图；
图7是本发明实施例2中斜纹布样累加值经二值化处理的局部放大波形图。
附图5、6、7依次为本发明实施例2中斜纹布样的实物图像，数据处理设备即台式计算机3对扫描器线阵CCD 2得到的上述斜纹布样图像象素灰度值按帧累加得到局部放大图，台式计算机3对上述累加值进行数字滤波，去除其中的噪声信号，然后进行二值化处理后得到的局部放大图。其中附图6的横坐标位为采样帧数，纵坐标为累加灰度值；附图7的横坐标位为采样帧数，纵坐标为二值化处理后的灰度值。
需要说明的是，当运动织物1为平纹时，图像提取装置的象素点排列方向垂直于织物经纱方向，平行于织物纬纱方向；当运动织物1为斜纹时，需要调整扫描器，使其象素点排列平行于斜纹的纹理方向。
扫描器线阵CCD2还可由面阵CCD图像传感器或CMOS图像传感器替换。
数据处理设备可以是台式计算机3、笔记本计算机；或由PDA、单片机、DSP、ARM、CPLD、FPGA构成的数据处理单元。
实施例3与实施例1和实施例2基本相同，不同处在于，织物纹理特征提取设备采用光电池，感光区的宽度小于布纹间距的二分之一，感光区的长度大于十个布纹间距，感光区的长度方向与待检测织物的布纹方向平行，光敏器件感知随织物布纹运动产生的光线强弱交替变化，并转化成交替变化的电平信号，以此作为运动织物表面编织纹理信息，计算机对光电池输出得电平进行采样，并直接对采样结果进行数字滤波。在实施例3中光电池可以用光敏电阻等光敏器件代替。